分析化学期中考试 2012-4-11
一、简答题 （共10分）
⒈ 分析过程中出现下面的情况，试回答它是什么性质的误差，如何改进？ ⑴ 过滤时使用了定性滤纸，最后灰分加大； ⑵ 滴定管读数时，最后一位估计不准； ⑶ 试剂中含有少量的被测组分。
答：（1）重量分析中，过滤时使用了定性分析滤纸，最后灰分增大，属于系统误差，改进的办法是改用定量分析滤纸或做空白实验进行校正。
（2）滴定管读数时，最后一位估读不准，属于偶然误差，可以增加平行测量次数。 （3）试剂中含有少量被测组分，引起了系统误差，应做空白实验进行校正。 ⒉ 多元酸能够分步滴定意味着什么？（以二元酸为例）。
答：（以二元酸为例）若二元酸cKa1≥10-8，cKa2≥10-8，则多元酸若能够分步滴定意味着可以产生两个滴定突跃，可以选择两种酸碱指示剂确定两个滴定终点。
⒊ 当用吸收了空气中CO2的NaOH标准溶液来滴定HCl时，应选用酚酞作指示剂还是选用甲基橙为指示剂？说明选用原因。
答：酸性范围为终点时，CO2几乎不影响原NaOH浓度，即不影响酸碱滴定。 甲基橙为指示剂 pH=4.4黄—4.0橙—3.1红
知 HCl～NaOH和Na2CO3时，第二计量点pH=3.9 甲基橙，终点可在pH=4.0橙。 第二计量点时的反应为 HCl+NaOH=NaCl+H2O 2HCl+Na2CO3=H2CO3+2NaCl; 物质的量关系 nNa2CO3=（1/2）nHCl=（1/2）nNaOH 则nHCl=nNaOH
说明——用甲基橙为指示剂时由于滴定终点在酸性范围，尽管NaOH吸收了CO2，但并没有影响NaOH浓度 二、断题：两位同学在完成推导一元弱酸溶液［H］计算公式时，（共5分） ⑴ 甲认为溶液中H的来源是H2O和一元弱酸HA的离解，于是： ［H］=［H］（H2O）+［H］(HA)
而 ［H］（H2O）=
＋＋
＋
＋
＋
＋
KWKa[HA]KWKa[HA]＋＋
和 ［H］(HA)= 所以 ［H］=+
[A?][OH?][OH?][A?]＋
－
－
⑵ 乙认为根据电中性原则，溶液的电荷平衡应为：［H］=［OH］+［A］
KWKa[HA]KWKa[HA]－＋
而 ［OH］= 和 ［A］= 所以 ［H］=+
[H?][H?][H?][H?]－
你认为甲、乙二人哪位推导的公式对？为什么？
答：乙推导的公式对的。甲忽视了均匀溶液体系中各种平衡共存时的相互影响。 三、选择题 （共10分）
1
⒈ 以下物质能作为基准物质的是（ ）。
A、 优质纯的 NaOH， B、 100 ℃干燥过的 CaO ，
C、 光谱纯的 Co2O 3 D、 99.99% 纯锌 。 （答：D ） ⒉ 将0.1 mol/LHAc与0.1 mol/LNaOH溶液等体积相混合后，该混合溶液的pH值为：（ ） A、5.28； B、7.00； C、8.72； D、9.00。 答： （C）
⒊ 有一碱液，可能为NaOH、Na2CO3、NaHCO3或它们的混合物，酚酞指示终点用HCl标准滴定耗去V1mL，继以甲基橙为指示剂又耗去HCl为V2mL。且V1小于V2，则此碱液为： 。
A、Na2CO3； B、Na2CO3和NaHCO3； C、NaHCO3； D、NaOH和Na2CO3。 答：（B） ⒋ 中性溶液严格地说是指：（ ）
A.pH=7.0的溶液； B.pOH=7.0的溶液； C.pH+pOH=14.0的溶液；D.[H]=[HO]的溶液。答：（D）
⒌ 某碱试液，以酚酞为指示剂，用HCl标准溶液滴定。耗去HCl为V1mL，继以甲基橙为指示剂，又耗去HCl为V2mL。若V2与小于V1，则此碱试样溶液是：（ ）。
A、Na2CO3； B、Na2CO3和NaHCO3； C、NaOH； D、NaOH和Na2CO3。 答：（D）
⒍ 用HCl标液滴定碳酸盐混合碱。V1为滴定到酚酞终点时用去HCl溶液体积，V2是从酚酞终点滴定到甲基橙终点时用去HCl溶液体积。若混合液中所含的Na2CO3和NaHCO3： 。
A、V1=2V2； B、V1=V2； C、2V1=V2； D、V1=0；或V2=0。 答：（C）
⒎ 0.1mol/LNaOH滴定0.1mol/L HAc（pKa=4.7）溶液，化学计量时溶液的pH值为（ ）。 A、等于7.0； B、大于7.0； C、小于7.0； D、等于5.28。 （答：（B））
＋
－
⒏ 按酸碱质子理论， Na2HPO4 是（ ）。
A、 中性物质； B、 酸性物质； C、 碱性物质； D、 两性物质 。（ d ）
⒐ 选出下述可以用来标定NaOH溶液基准物质。（ A 、 C ）
A. H2C2O4·2H2O； B. NaHCO3； C. KHC8H4O4 D. Na2B4O7·10 H2O 。
⒑ 滴定分析的相对误差一般要求为0.1%，滴定时耗用标准溶液的体积应控制在：（ ）。
A、10ml以下； B、10～15ml； C、20～30ml； D、15～20ml。（答：C） 四、填充题 （共20分）
⒈ 滴定分析法对化学反应的要求之一是反应要快，其理由是： 。 答：准确的把握滴定终点；
⒉ 滴定误差是指 。 答：由于滴定终点和化学计量点不重和而引起的误差。或称为终点误差 ⒊ 系统误差具有（ 重现性 ）性和（ 单向性 ）性。
2
⒋ NH4的是很若的酸，不能用碱直接滴定，但仍可使用酸碱滴定法进行测定，常用的方法是 和 。答：蒸馏法；甲醛法。 ⒌ PH=5.2是 位有效数字；[H+]=10
－12.20
?是 位有效数字。（答：1；2）。
⒍ 基准物必须符合的条件是：①容易制成纯品；②试剂应十分稳定；
③ ；
④ 。 答： ③摩尔质量要大；④标定反应按一定计量关系进行
⒎‘容量’滴定法是根据 和 计算含量。 答：标准溶液浓度；使用的体积
⒏ 滴定分析中标准溶液浓度的表示方法通常有 、 和 。
答：物质的量浓度，滴定度和质量摩尔浓度
⒐ 滴定管读数常有±0.01ml的误差，在一次滴定中可能有 ml的误差。滴定分析中的相对误差一般要求应≤0.1%，为此，滴定时滴定的体积须控制在 ml以上。 答案：±0.02、 20（或25）
⒑ 选择缓冲溶液应遵循的原则，其一是缓冲溶液的组分不干扰分析反应的进行；
其二是 。 通常实际操作溶液的pH，应很接近 。 答：（所用缓冲溶液要有效地将酸度控制在所需的pH值范围内。）（所选缓冲溶液的pKa值。） 五、 是非题（正确者在括号内填‘√’号，错误者填‘×’号） （共10分） ⒈ 在酸碱滴定中使用混合指示剂是因为其变色范围窄。（ √ ）
⒉ 在强酸强碱滴定中，酸碱溶液的浓度不同，其化学计量点在pH突跃范围的位置也不同。（× ） ⒊ 指示剂的变色范围愈小滴定的准确度愈高。（ √ ） ⒋ 某酸CKa≤108,无法测定该酸的含量。（ × ）
－
⒌ 分析纯NaOH（固体）可用于直接配制标准溶液。( ) ⒈( × )
⒍ 对某试剂进行三次平行测定，得MgO的平均含量为25.65%，而真实含量为25.35%，则其相对误差为0.30%（25.65－25.35）。（ ） ( × ) ⒎ KH2PO4 水溶液的质子条件为 :
[H ]+[H 3 PO 4 ] = [H 2 PO 4 ] + [HPO 4 ] + 2[PO 4 ] + [OH ] （× ）
⒏ 在纯水中加入一些酸，则溶液中OH浓度减小。：（ × ）
⒐ 分析纯NaOH（固体）可用于直接配制标准溶液。( ) ⒈( × )
3
－
+
-
2- 3--
⒑ 用同一浓度的H2C2O4标准溶液，分别滴定等体积的KMnO4和NaOH两种溶液，化学计量点时如果消耗的标准溶液体积相等，说明NaOH溶液的浓度是KMnO4溶液浓度的5倍。 ( )⒌( √ ) 六、计算题 （共40分）
⒈ 分析蛋白质样品中蛋白质含量，共测9次，其结果分别为：35.10；34.86；34.92；35.36；35.11；35.01；34.77；35.19；34.98（%）。求测定结果的平均值，平均偏差，相对平均偏差，相对标准偏差和平均值的标准偏差各为多少？
解：计算过程列表如下：
蛋白质含量（%）
35.10 0.07 4.9×10-3 ； 34.86 0.07 2.9×10-2 ； 34.92 0.11 1.2×10-2 ； 35.36 0.33 0.11 ； 35.11 0.08 6.4×10-3 ； 35.01 0.02 4.0×10-4 ； 34.77 0.26 0.068 ； 35.19 0.16 0.026 ； 34.98 0.05 2.5×10-3 ；
xi?x2?xi?x?
x=35.03
?01.25 ?0.2592
d?平均偏差：
?xi?1i?ni?x__n__d?；
1.259=0.14 ；
0.14相对平均偏差： dr=x×100%=35.03×100%=0.4%
____??x?x???i0.2592?s?i?1?s?n?18样本标准偏差： ；=0.18 ； S0.18?100%?100%相对标准偏差：CV % =x ； 则 CV % =35.03=5.0 % ；
0.18S?Sx?n9=0.060 ； 平均值的标准偏差；
i?n2d
⒉ 对某合金中锑量进行十次测定结果为：（%） 15.48，15.51，15.52，15.53，15.52，15.56，15.53，15.54，15.68，15.56，试用Q法检验有无可舍弃的数据？
（置信度=90%，n=10，Q表=0.41；n=9，Q表=0.44）。
15.68?1556. 解：验15.68：Q=15.68?15.48=0.6＞Q表 应弃去。
1551.?15.48.?15.48=0.38＜Q表； 故15.48不应舍弃。 验15.48：此时n=9；Q=1556⒊ Na2CO3可用HCl标准溶液进行滴定以测定含量，其滴定反应为：2H+ CO32=H2O+ CO2↑若HCl溶液的浓度为
＋
－
0.1000mol·L1，求HCl标准溶液以THCl/Na2CO3表示的滴定度。（Na2CO3式量为106.0）
－
解：THCl/Na2CO3=
01000.?106.0?1000.=0.005300g/mL
2?1000⒋ 计算pH为7.31时，HCN溶液中溶质各型体的分布分数。此时HCN是否容易引起中毒？
4
（Ka=10
－9.31
）
10?7.31解： α0=αHCN=?9.31=0.99
10?10?7.3110?9.31 α1=αCN－=?7.31=0.01
10?10?9.31答： pH =7.31时溶质几乎全部以HCN型体存在，因HCN易挥发，此时容易中毒。 ⒌ 实验室用蒸馏水和空气中CO2达平衡后，CH2CO3为1.4×10mol/L，求蒸馏水的pH值。 （Ka1=4.2×10；Ka2=5.6×10
解：由于
－7
－11
－5
）
2Ka2cKa1＜0.05，故可按一元弱酸处理。
又CaKa＜20 KW，（Ca／Ka）＜500，用近似式计算：
[H]=
＋
?Ka1?Ka21?4CKa12= =8.5×10（mol/L）
－7
pH =6.07
⒍ 当用Na2CO3标定HCl溶液时，欲使滴定用去0.2 mol..L-1HCl溶液20～25mL，试计算称取分析纯Na2CO3多少克？（Na2CO3摩尔式量为105.99g.mol-1）
解： Na2CO3 ＋ 2HCl = 2NaCl ＋ H2O ＋ CO2 ↑ ； 即 nNa2cO3?nHCl1 或 mNa2cO3?CHCl?VHCl?MNa2CO3 22?3 则 m1?0.2?20?101?105.99?≈0.2 （g）
21m2?0.2?25?10?3?105.99?≈0.3 （g）
2
⒎标定 NaOH 溶液时，草酸（
,是哪一种为基准物更好？若
（邻苯二甲酸氢钾式量：204.2；草酸式量：126.1；） 解：
）和邻苯二甲酸氢钾（
）都可作基准物质。若
呢？（从称量误差计算结果考虑）。
5